Применение гидролокатора бокового обзора для прокладки и контроля положения подводного трубопровода
Информация - История
Другие материалы по предмету История
?а глубину до 2000 м [2].
Антенна ГБО Гео-СМ имеет широкую (до 500) диаграмму направленности в плоскости, поперечной движению, и очень узкую (до 0,20 на самой высокой частоте 780 кГц) в направлении движения. Последнее обстоятельство позволяет синтезировать изображения, по детальности близкие к цифровой фотографии. При этом разрешение Гео-СМ на дне водоема в направлении, поперечном движению, составляет 4 см.
Гидролокатор Гео-СМ может быть использован на различных судах, от корабля водоизмещением несколько тыс. т до лодки длиной несколько метров. Высокий уровень технического совершенства ГБО Гео-СМ иллюстрируется следующими характеристиками:
возможностью выбора двух или одной частоты ЦИФРОВОГО буксируемого устройства, работающего на частотах 102кГц, 325кГц или 780кГц. Питание для всех типов буксируемых устройств подается вниз по кабелю;
широким выбором типов двухпроводного кабель-троса от короткого мягкого кабеля до очень длинного армированного кабеля (до 6 км);
уникальной конфигурацией приемно-излучающей антенны гидролокатора, которая оптимизирует производительность и обеспечивает невосприимчивость поверхностной реверберации;
наличием страхующего линя, который позволяет буксируемому устройству перевернуться при столкновении с препятствием и в то же время оставаться надежно прикрепленным к буксировочному кабелю;
применением нержавеющей стали для всех металлических частей оборудования (за исключением кабеля), находящихся в контакте с морской водой;
использованием устройства сбора-обработки данных, заключающего все интерфейсные, управляющие и записывающие функции в одном прочном пластмассовом корпусе, обеспечивающем гидрозащиту класса IP67 в закрытом состоянии;
полным набором функций отображения, записи, редактирования, меток и аннотаций, измерения, ввода внешних данных и моментального доступа к повторному просмотру записи;
привязкой каждой строки сканирования ГБО в пространстве благодаря подключаемому прибору спутниковой навигации (GPS или GLONASS с дифференциальной коррекцией), что позволяет реализовать различные методы улучшения изображения и автоматической компьютерной обработки в реальном масштабе времени;
мощным процессором Intel и операционной системой Windows, позволяющими использовать не только входящее в состав ГБО специализированное программное обеспечение, но и программные продукты других разработчиков (фото 3);
специальным жидкокристаллическим монитором с повышенной яркостью 1700 св./м2 и автоматической ее регулировкой с помощью светочувствительного датчика, что позволяет оператору ГБО работать с экраном даже под воздействием на экран прямых солнечных лучей;
автоматическим микропроцессорным управлением профилем усиления;
широким выбором мощных лебедок, включая портативную лебедку для кабеля длиной до 250 м;
широким выбором возможных принтеров, если требуется документировать записи на бумаге;
конфигурацией для автоматического подводного аппарата, доступной с интерфейсов для цифровой телеметрии.
Указанные технические характеристики делают двухчастотный гидролокатор Гео-СМ с рабочими частотами 325/780 кГц (или 102/325 кГц для съемок на большой площади) оптимальным выбором среди профессиональных ГБО для рассматриваемых задач [3].
Автоматизированная инспекция трубопровода
Рассмотрим особенности автоматизированной инспекции положения трубопровода на примере программного продукта Coda PI из пакета программ GeoSurvey Productivity Suite разработки английской фирмы CodaOctopus [4].
Автоматизированная интерпретация изображения ГБО для определения участков провисания трубопровода является большим преимуществом акустической съемки, значительно повышающим эффективность контроля трубопроводов. В отличие от интерпретации оператором-геофизиком, такая интерпретация не страдает провалами внимания и спадом производительности в ночное время. Она опирается на формализованные критерии, причем разработчики CodaOctopus предпочитают опираться на методы математической статистики и теории вероятностей, позволяющие количественно оценить производительность системы. Однако интерпретация человеком опирается на более широкий контекст. Это позволяет распознать ситуацию, связанную с возможными дорогостоящими мероприятиями по спуску подводного аппарата и мобилизации ремонтной команды, и сконцентрировать внимание на таких участках. Поэтому программа CodaOctopus имеет очень развитый и хорошо интерпретируемый графический интерфейс, позволяющий создать эффективный человеко-машинный комплекс. Автоматическая интерпретация при этом используется как фильтр данных, где внимание человека привлекается к участкам, где вероятность обнаружения провисания достаточно велика. Алгоритмы фильтрации основаны на отслеживании с помощью робастной статистики более 30 различных переменных, описывающих состояние трубопровода. Используются также другие методы обработки изображений. Например, отражение высокой интенсивности с отбрасываемой глубокой акустической тенью отслеживается с прогнозированием положения трубы. Этот метод, реализованный в программе, незаменим в случае, когда труба на подводном участке местами погребена под грунтом, а местами выходит на поверхность дна (фото 4).
Перед началом съемки по оценке состояния трубопровода в программу Coda PI должны быть введены соответствующие исходные данные. Так, после ввода значения диаметра трубы появляется возможность по длине отб